JP2600706B2

JP2600706B2 - 溶接用ワイヤ溶着防止検出方法

Info

Publication number: JP2600706B2
Application number: JP62218511A
Authority: JP
Inventors: 悦三村上; 肇古都; 利昭中俣
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1987-08-31
Filing date: 1987-08-31
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPS6462276A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、溶接終了後に溶接用ワイヤが被溶接物に溶
着（ステイツク）していないかどうかを検出する溶接用
ワイヤ溶着防止検出方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来から溶接終了時に、溶接用ワイヤの送給を停止す
るとともに溶接用ワイヤに溶接中に供給電圧よりも低電
圧の溶着防止（アンチステイツク）処理電圧を供給した
後に、溶接用ワイヤが被溶接物に溶着していないかどう
かを溶着検出用の電圧を供給して検出する方法が行われ
ている。

従来の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法の動作順序及び
検出方法の時間の経過に対する動作状態を、それぞれ第
５図及び第６図を参照して説明する。第６図において、
溶接中においては、出力電圧信号（Ａ）は、出力電圧
（Ｃ）のアーク電圧V₀を出力する値の信号S₀に設定され
ており、出力電流（Ｄ）の溶接電流I₀を通電している。
第６図の時刻T₁の溶接終了時に、第５図に示す「溶接終
了時クレータ処理指令信号」に切換えると、図示してい
ないワイヤ送給装置には「低速度ワイヤ送給信号」、出
力電圧制御回路に「クレータ処理電圧信号」及び出力電
流制御回路に「クレータ処理電流信号」が供給されて、
第６図の出力電圧信号（Ａ）はクレータ処理出力電圧信
号S₁に、ワイヤ送給速度信号（Ｂ）は、クレータ処理ワ
イヤ送給速度W₁に設定されるので、出力電圧（Ｃ）及び
出力電流（Ｄ）はそれぞれV₁及びI₁のように変化してク
レータ処理が行われる。

次に、第６図の時刻T₂において、第５図に示す「溶着
防止処理開始指令信号」に切換わると、出力電圧信号
（Ａ）は溶着防止処理電圧信号S₂に、ワイヤ送給速度信
号（Ｂ）は停止に設定されるので、出力電圧（Ｃ）及び
出力電流（Ｄ）はそれぞれV₂及びI₂のように変化して溶
着防止処理が行われる。ここで設定される溶着防止処理
電圧信号S₂としては、溶着防止処理中のアーク長の増加
によるアーク電圧の増加によつて、電極チツプと溶接用
ワイヤとが溶着（バーンバツク）しないように、溶接中
の無負荷電圧よりも低い電圧が出力されるように選定す
る。溶着防止処理が終了した頃を予測して第６図の時刻
T₃において、第５図に示す「溶着防止処理電圧停止」動
作に切換わると、出力電圧（Ｃ）は零となる。

続いて、第６図の時刻T₄において、第５図に示す「溶
着防止検出用電圧供給」に切換わると、出力電圧信号
（Ａ）をS₃に設定したとき出力電圧（Ｃ）は、溶接ワイ
ヤが被溶接物に溶着していないときは、設定した出力電
圧信号S₃に対応したV₄を出力し、溶着防止検出信号
（Ｇ）が出力されるので、次の溶接が続行される。しか
し、溶接用ワイヤが被溶接物に溶着しているときは、出
力電圧（Ｃ）は短絡時の抵抗降下の低電圧V₅しか検出さ
れないので、溶着防止検出信号（Ｇ）が出力されず、次
の溶接が行われない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法においては、第
５図に示すように、「溶着防止処理時間」の終了時に
「溶着防止処理電圧停止」を行い、続いて「溶着防止検
出用電圧供給」、「溶着有無検出」及び「溶着有無検出
用電圧停止」の動作を行う「溶着防止検出時間」を必要
としていた。すなわち、「溶着防止処理時間」の経過後
に、第６図に示す溶着防止検出時間例えば220msを必要
としていた。

アーク溶接ロボツトにおいては、１つの被溶接物に対
して数個所の溶接線を順次溶接する場合には、１つの被
溶接物に対しても１秒から２秒程度時間ロスが発生し、
連続生産工程ではタクトタイムが増大してしまう欠点が
あつた。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法は、従来のよ
うに溶着防止処理時間の終了後に、溶着防止検出用電流
を供給して溶着有無の検出を行うのではなく、溶着防止
処理終了と同時に溶着有無の検出を行うことにより、従
来の溶着防止検出時間だけ短縮した検出方法であつて、（１）第１の発明は、溶着防止処理電流の通電が停止
したことを検出することによって溶着が発生していない
と判断する溶接用ワイヤ溶着防止検出方法を提案したも
のであり、さらに、（２）第２の発明は、溶着防止処理期間中の出力電流
通電停止検出信号と出力電圧無負荷検出信号とが同時に
出力されたときに、溶着が発生していないと判断する溶
接用ワイヤ溶着防止検出方法を提供したものである。

〔作用及び実施例〕

第１の発明（第１図及び第３図）の説明以下、第１の発明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法の
動作順序及び検出方法の時間の経過に対する動作状態
を、それぞれ第１図及び第３図を参照して説明する。第
１図及び第３図において、「溶接中」から「溶接終了時
クレータ処理指令信号」さらに「溶着防止処理」の開始
までの動作順序及び動作状態は、前述した第５図及び第
６図における動作順序及び動作状態と同じであるので、
説明を省略する。

第３図の動作状態（Ｈ）の「溶着防止処理・検出」中
において、出力電圧信号（Ａ）は溶着防止処理電圧信号
S₂に保持された状態であつても、溶着防止処理の経過に
つれてアーク長が増大しアーク電圧が増加して、出力電
流（Ｄ）の電流値I₂が減少し、遂にアークを保持するこ
とができなくなり出力電流（Ｄ）の通電が停止する。出
力電流（Ｄ）の通電停止により出力電圧（Ｃ）は無負荷
電圧V₃に上昇するとともに、出力電流通電停止検出信号
（Ｅ）、すなわち溶着防止検出信号（Ｇ）が出力され
る。この溶着防止検出信号（Ｇ）により、第１図の「溶
着防止処理電圧停止」動作に続いて、次の溶接が続行さ
れる。しかし、溶接用ワイヤが被溶接物に溶着している
ときには、通電停止検出信号（Ｅ）すなわち溶着防止検
出信号（Ｇ）を出力しないので、第１図に示すタイマが
溶着防止処理電圧供給時（第３図の時刻T₂）から所定時
間経過後に「溶着防止処理電圧停止」動作を行うととも
に「溶着発生表示」をする。

第２の発明（第２図及び第３図）の説明第１の発明においては、第３図の「溶着防止処理・検
出」動作中に、溶着が発生しているにもかかわらず、断
線その他回路の故障によつて第１図の「出力電流通電停
止検出」動作が行われた場合には、通電停止検出信号
（Ｅ）すなわち溶着防止検出信号（Ｇ）が誤って出力さ
れて、次の溶接が続行されてしまう。

第２の発明は、断線その他回路の故障によつて第１図
の「出力電流通電停止検出」動作が行われたとしても、
実際に溶着が発生している場合には、無負荷電圧が発生
しないので、「無負荷電圧検出」動作と、「出力電流通
電停止検出」動作とが同時に行われたときに、溶着防止
検出信号（Ｇ）を出力することによつて、誤動作を防止
している。

以下、第２の発明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法の
動作順序及び検出方法の時間の経過に対する動作状態
を、それぞれ第２図及び第３図を参照して説明する。第
２図及び第３図において、「溶接中」から「溶接終了時
クレータ処理指令信号」さらに「溶着防止処理」の開始
までの動作順序及び動作状態は、前述した第５図及び第
６図における動作順序及び動作状態と同じであるので、
説明を省略する。

第３図の動作状態（Ｈ）の「溶着防止処理・検出」中
において、出力電圧信号（Ａ）は溶着防止処理電圧信号
S₂に保持された状態であつても、溶着防止処理の経過に
つれてアーク長が増大しアーク電圧が増加して出力電流
（Ｄ）の電流値I₂が減少し、遂にアークを保持すること
ができなくなり出力電流（Ｄ）の通電が停止する。出力
電流（Ｄ）の通電停止により出力電流通電停止検出信号
（Ｅ）が出力されるとともに、出力電圧（Ｃ）が無負荷
電圧V₃に達して、出力電圧無負荷検出信号（Ｆ）が出力
される。これらの両信号が第２図に示すAND回路に同時
に入力されると、溶着防止検出信号（Ｇ）が出力され
る。この溶着防止検出信号（Ｇ）により、第２図の「溶
着防止処理電圧停止」動作に続いて、次の溶接が続行さ
れる。しかし、溶接用ワイヤが被溶接物に溶着している
ときには、通電停止検出信号（Ｅ）及び無負荷検出信号
（Ｆ）を出力しないので、第２図に示すタイマが溶着防
止処理電圧供給時（第３図の時刻T₂）から所定時間経過
後に、「溶着防止処理電圧停止」動作を行うとともに
「溶着発生表示」をする。

なお、第３図において、出力電圧（Ｃ）は、溶着防止
処理中にアーク長が次第に増大してアーク電圧V₂が無負
荷電圧V₃に近づき時刻T₂₃においてアーク電圧がV₂₃付近
では無負荷電圧V₃との判別が困難となり、時刻T₂₃にお
いて出力電圧無負荷検出信号（Ｆ）を出力することがあ
る。第２の発明では、このような場合であつても、出力
電流通電停止検出信号（Ｅ）が出力されるまでは、溶着
防止検出信号（Ｇ）が出力されないようになつているの
で、誤動作を生じることがない。

第１図乃至第３図の説明において、溶接終了時におい
て、クレータ処理をした後に、溶着防止処理をする場合
について説明したが、本発明は、クレータ処理を省略し
て直接に溶着防止処理を行う場合についても適用され
る。

また第１図乃至第３図の説明において、溶着防止検出
信号（Ｇ）によつて「溶着防止処理電圧停止」をする場
合の動作について説明したが、溶着防止検出信号（Ｇ）
が出力される場合にも、検出信号（Ｇ）が出力されない
場合と同様に、溶着防止処理電圧供給時から所定時間経
過後にタイマによつて溶着防止処理を行つてもよい。た
だし、タイマによつて「溶着防止処理電圧停止」を行う
場合には、溶着防止処理時間としてバラツキを考慮して
充分な時間を設定しておかなければならないので、第１
図乃至第３図の実施例で説明した場合よりも溶着防止処
理時間が長くなりタクトタイムが増加する。

溶着防止回路（第４図）の説明本発明の溶着防止検出方法を実施する溶着検出回路の
一例について第４図を参照して説明する。同図におい
て、１は直流溶接電源であり、その出力側に出力電流通
電停止検出回路２と出力電圧無負荷検出回路３が接続さ
れている。通電停止検出回路２は、公知の直流変流器DC
CT、直流変流器制御電源21、ホトカプラPC2、抵抗器R2
1,R22、トランジスタTR2、ダイオードD21、通電停止リ
レーCR2などから構成される。直流変流器DCCTは出力電
流を検出し、出力電流が通電停止になるとホトカプラPC
2を通じて停止の信号がトランジスタTR2に供給され、TR
2が導通して通電停止リレーCR2が動作し、その接点CR2a
に通電停止検出信号（Ｅ）が出力される。また無負荷検
出回路３は、抵抗器R31乃至35、コンデンサC31,C32、定
電圧ダイオードVRD、ダイオードD31,D32、ホトカプラPC
3、トランジスタTR3、無負荷電圧リレーCR3などから構
成される。無負荷検出回路３の入力電圧が無負荷電圧に
達すると、定電圧ダイオードVRDが導通してホトカプラP
C3を通じて無負荷電圧信号がトランジスタTR3に供給さ
れ、TR3が導通して無負荷電圧リレーCR3が動作し、その
接点CR3aに無負荷検出信号（Ｆ）が出力される。この無
負荷検出信号（Ｆ）を出力する接点CR3aと前述した通電
停止検出信号（Ｅ）を出力する接点CR2aとの直列回路が
AND回路ANDを構成する。接点CR2a及びCR3aが同時に動作
することによつて、溶着防止検出信号（Ｇ）が出力され
る。

〔発明の効果〕

本発明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法によると、従
来のように溶着防止処理時間の終了後に、溶着防止検出
用電圧を供給して溶着有無の検出を行うのではなく、溶
着防止処理終了と同時に溶着有無の検出を行うことによ
り、従来の溶着防止検出時間だけ短縮することができ
る。特にアーク溶接ロボツトにおいては、１つの被溶接
物に対して数個所の溶接線を個々に溶接する場合には、
１つの被溶接物に対して１秒から２秒程度の時間を短縮
でき、連続生産工程ではタクトタイムの短縮を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、それぞれ第１の発明及び第２の発
明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法の動作順序を示す
図、第３図は、本発明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法
の時間の経過に対する動作状態を示す図、第４図は、本
発明の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法を実施するための
溶接用ワイヤ溶着防止検出回路の構成図、第５図は従来
の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法の動作順序を示す図、
第６図は従来の溶接用ワイヤ溶着防止検出方法の時間の
経過に対する動作状態を示す図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶接終了時に溶接用ワイヤの送給を停止す
るとともに、前記溶接用ワイヤに溶接中に供給する電流
よりも低電流の溶着防止処理電流を供給した後に、前記
溶接用ワイヤの被溶接物への溶着が防止されたか否かを
検出する方法において、前記溶着防止処理電流の通電が
停止したことを検出することによって前記溶着が発生し
ていないと判断する溶接用ワイヤ溶着防止検出方法。
【請求項２】溶接終了時に、溶接用ワイヤの送給を停止
するとともに、前記溶接用ワイヤに溶接中に供給する電
流よりも低電流の溶着防止処理電流を供給した後に、前
記溶接用ワイヤの被溶接物への溶着が防止されたか否か
を検出する方法において、溶着防止処理電流通電停止検
出信号と出力電圧無負荷検出信号とが同時に出力された
ときに、前記溶着が発生していないと判断する溶接用ワ
イヤ溶着防止検出方法。